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【技术交流】干式变压器结构特点

鼎配变压器与电抗器杂志 2019-09-09 16:25:30

1. 铁芯     

采用优质冷轧晶粒取向硅钢片,铁芯硅钢片采用45度全斜接缝,使磁通沿着硅钢片接缝方向通过.   

2. 绕组

有以下几种:

1)缠绕式

(2)环氧树脂加石英砂填充浇注

(3)玻璃纤维增强环氧树脂浇注(即薄绝缘结构)

4)多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式(一般多采用3,因为它能有效的防止浇注的树脂开裂,提高了设备的可靠性)    

1)高压绕组     

一般采用多层圆筒式或多层分段式结构,

2)低压绕组

一般采用层式或箔式结构

一、干式变压器形式:

1、开启式.是一种常用的形式,其器身与大气直接接触,

适应于比较干燥而洁净的室内,(环境温度20度时,相对湿度不应超过85%),一般有空气自冷和风冷两种冷却方式.

2、封闭式.器身处在封闭的外壳内,与大气不直接接触.(由于密封.散热条件差.主要用于矿用它属于是防爆型的)

3、浇注式.用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘,它结构简单.体积小.适用于较小容量的变压器.  

二、干式变压器特点及结构

  相对于油式变压器,干式变压器因没有油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题,故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的系列,损耗和噪声降到了新的水平,更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。

三、干式变压器的温度控制系统

  干式变压器的安全运行和使用寿命,很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏,是导致变压器不能正常工作的主要原因之一,因此对变压器的运行速度的监测及其报警控制是十分重要的。  

四、干式变压器的防护方式

  根据使用环境特征及防护要求,干式变压器可选择不同的外壳。通常选用IP23防护外壳,可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入,造成短路停电等恶性故障,为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外,则可选用IP23防护外壳,除上述IP20防护功能外,更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳会使变压器冷却能力下降,选用时要注意其运行容量的降低。  

五、干式变压器的冷却方式    

干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时,变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时,变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行,或应急事故过负荷运行;由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大,处于非经济运行状态,故不应使其处于长时间连续过负荷运行。 

六、干式变压器的过载能力

  干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载)、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关,若有需要,可向生产厂索取干变的过负荷曲线。

目前,我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA,成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗降低达25%)SC(B)9系列的推广应用,使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。

  随着干式变压器的推广应用,其生产制造技术也获得长足发展,可以预测,未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展。

1节能低噪:随着新的低耗硅钢片,箔式绕组结构,阶梯铁芯接缝,环境保护要求,噪声研究的深入,以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入,将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。

2高可靠性:提高产品质量和可靠性,将是人们的不懈追求。

1)环保特性认证:以欧洲标准HD464为基础,开展干式变压器的耐气候(C0C1C2)、耐环境(E0E1E2)及耐火(F0F1F2)特性的研究与认证。

3大容量:502500kVA配电变压器为主的干式变压器,向1000020000kVA/35kV电力变压器拓展,随着城市用电负荷不断增加,城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心,35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。

4多功能组合:从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。

  5多领域发展:从以配电变压器为主,向发电站厂用变压器、励磁变压器、地铁牵引整流变压器、大电流电炉变压器、核电站、船用及采油平台用等特种变压器及多用途领域发展。其中,用于城市地铁及轨道交通的干式牵引变压器,电压有102035kV三个等级,容量有80025003300kVA,为减少谐波污染,从12脉波整流发展到24脉波整流;举世瞩目的长江三峡世界最大的840000kW发电机的励磁变压器,已由顺特厂研制成功,并通过了国家验收。

   可以预言,21世纪的配电变压器将属于性能优越、低噪声及节能的树脂绝缘干式变压器。

七、干式变压器的过载能力

  干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载)

变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关,若有需要,可向生产厂索取干变的过负荷曲线。如何利用其过载能力呢?笔者提出两点供参考:

1选择计算变压器容量时可适当减小:充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性--尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量;对某些不均匀负荷的场所,如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施以及空调和白天照明为主的商场等,可充分利用其过载能力,适当减小变压器容量,使其主运行时间处于满载或短时过载。

2可减少备用容量或台数:在某些场所,对变压器的备用系数要求较高,使得工程选配的变压器容量大、台数多。而利用干变的过载能力,在考虑其备用容量时可予以压缩;在确定备用台数时亦可减少。变压器处于过载运行时,一定要注意监测其运行温度:若温度上升达155(有报警发出)即应采取减载措施(减去某些次要负荷),以确保对主要负荷的安全供电。


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